比特币网络的哈希率

BTC$48360.41+2.46%ETH$3797.71+2.32%DOGE$0.17511+1.64%EOS$ 3.1438+2.27%ADA$1.366187+1.10%XRP$0.85087+1.55%

每隔一段时间，比特币网络上“算力暴涨”或“算力暴跌”的话题就会热闹起来。在过去的几年里，这是一个非常非常普遍的话题，但被反复提起，引起了很多混乱和恐慌，这本质上是对比特币挖矿和算力统计的误解造成的。

比特币网络运行在挖矿过程中，通过网络共识，比特币出块的平均间隔约为 10 分钟。虽然每 2016 个区块（约两周）调整一次挖矿难度，但无论实际算力增减，比特币出块间隔的预期值基本稳定在 10 分钟。但是，某个块的生成是完全随机的。1分钟内连续出块3个，1小时内没有出块，这在比特币网络中司空见惯。

这使得通过观察短时间内产生的区块数量来推断整个网络的计算能力是不准确的，因为样本空间太小，任何短期的运气现象都会影响估计值，即不足以反映真实情况。为了获得更准确的算力状态，增加参与统计的样本数量有两种方式：一是增加观察时间；另一种是取一个小于挖矿难度的值进行观察。

“增加观察时间”很好理解。如果我们只观察一天出块，预期只有144个，而两周出块的预期是2016年。长期出块数会消除随机波动的影响，更接近预期值，并且观测值会更接近真实情况。

“取一个小于挖矿难度的值进行观察”，这种方法看起来有点难以理解，但其实这是矿池为矿机估算实时算力的方式，而矿机自己估计实时计算能力。由于单台矿机出块的难度太大，无法仅靠实际出块来估算矿机的实际算力。因此，矿池会将难度大的任务降级为难度小的任务。累加困难任务的数量来估计实时计算能力。举一个不恰当的例子（要充分解释“难”是另一个问题）但有助于理解100T算力变成比特币流程，如果你的老板给你一个巨大而耗时的任务，根据你的工作能力，需要两年时间才能完成，那么你将如何评估你的工作能力，并在两年的过程中为你支付公平的报酬？显然，超过两年期后接受验收是不合适的，因为无法及时评估自己的工作能力并支付相应的补偿；不宜要求你按小时报告并支付小时工资，因为过多的沟通成本会影响任务的完成。可能更好的方法是每月报告和检查，以评估您的工作和支付能力。那么你将如何评估你的工作能力并在两年的过程中支付给你公平的报酬？显然，超过两年期后接受验收是不合适的，因为无法及时评估自己的工作能力并支付相应的补偿；不宜要求你按小时报告并支付小时工资，因为过多的沟通成本会影响任务的完成。可能更好的方法是每月报告和检查100T算力变成比特币流程，以评估您的工作和支付能力。那么你将如何评估你的工作能力并在两年的过程中支付给你公平的报酬？显然，超过两年期后接受验收是不合适的，因为无法及时评估自己的工作能力并支付相应的补偿；不宜要求你按小时报告并支付小时工资，因为过多的沟通成本会影响任务的完成。可能更好的方法是每月报告和检查，以评估您的工作和支付能力。因为过多的沟通成本会影响任务的完成。可能更好的方法是每月报告和检查，以评估您的工作和支付能力。因为过多的沟通成本会影响任务的完成。可能更好的方法是每月报告和检查，以评估您的工作和支付能力。

对于整个网络，没有精确的算力值。那么更进一步的问题是：对于一台矿机，有没有准确的算力值？A：对于一个正在运行的矿工来说，实际上没有这样的事情。因为即使任务难度很小，矿机计算这个任务难度的过程仍然是完全随机的，出块的过程也是一样的，这就是为什么一个硬件和软件都是完全正常的. 矿工在运行时也会经历算力的轻微波动。

放宽视野，如果我们关注比特币网络的不同层次——全网vs矿池，矿池vs矿机，矿机vs计算单元，计算单元vs芯片，前者作为上层提供任务对于后者，后者作为底层负责计算任务，隐藏自己的底层细节（全网不需要关心矿机情况，矿池不需要关心情况计算单元等）。虽然它们在系统中处于不同的层次，但它们之间的关系却非常相似，形成了一个自相似的分形结构[1]。正如一个国家的海岸线长度永远无法准确计算，在不同的尺度上观察总是会产生不同的数值；比特币网络的算力在不同层次上衡量，结果也不同。再加上随机运气的影响，这个数值更不可能准确测量。

估计英国海岸线的长度[2]

下图左侧是矿池的预估算力值，是从全网角度对矿池的观察；右侧是实时算力值，从矿池的角度来看，是矿池中所有矿机的算力。总结起来可以看出，即使是同一个矿池，这两个值也是不一样的。而且，由于并非所有矿工都是矿池，我们无法通过将所有矿池的实时算力相加得到相应的全网值。

图片来自btc.com

整个网络的视角无法再展开，所有的细节都无法得到。这种情况下，只有增加观察时间，才能得到更接近的“估计值”。相信明白了这个道理之后，诸如“算力暴增”或“算力暴跌”之类的误解就会越来越少。